레이저는 EV 생산을 위해 고속 버스바 스트리핑을 수행합니다.

자동차 제조업체가 전기 자동차(EV)를 더 많이 생산하기 위해 준비함에 따라 생산 방법의 모든 측면이 개선되고 있습니다. 물론 목표는 비용을 낮추는 동시에 차량 신뢰성과 성능을 향상시키는 것입니다.

EV의 중요한 부분 중 하나는 자동차 전체에 전력을 분배하는 전기 전도성 케이블입니다. 이것을 부스바라고 합니다. 운반해야 하는 전류의 양 때문에 부스바는 단순한 전선이 아닙니다. 주위에 절연체가 있는 두꺼운 리본 모양의 금속 도체입니다(일반적인 치수는 폭 12mm x 두께 3mm 범위입니다). 금속 자체는 대부분 구리이거나 때로는 알루미늄입니다. 단열재는 플라스틱 소재(보통 폴리아미드 PA12)입니다.

절연 부스바 재료는 기존 와이어처럼 스풀에 긴 길이로 공급되는 경우가 많습니다. 자동차 제조업체는 필요한 길이를 잘라서 필요한 모양으로 구부립니다. 이러한 모양은 필요한 곳에 전력을 공급하기 위해 자동차 내의 모든 종류의 다른 부품과 구조를 우회해야 하기 때문에 상당히 복잡할 수 있습니다.

생산의 어느 시점에서 버스바의 양쪽 끝에서 일부 절연체를 제거(벗겨야)해야 합니다. 이는 다른 구성 요소에 전기적으로 연결하는 데 필요합니다. 자동차 제조업체에는 이 프로세스에 대한 몇 가지 구체적인 요구사항이 있습니다.

첫째, 생산에 병목 현상이 발생하지 않고 비용 효율적이려면 단열재 제거가 빨라야 합니다. 이는 단 몇 초 만에 약 25mm 정도(1인치)의 단열재를 제거하는 것을 의미합니다.

둘째, 단열재를 완전히 제거해야 합니다. 벗겨진 부분에 남아 있는 절연체는 전기 연결을 방해하여 전력을 낭비할 수 있기 때문입니다(차량 효율 저하). 또한 버스바의 끝부분은 다른 도체나 배터리에 용접되는 경우가 많습니다. 도체 표면에 남아 있는 플라스틱은 용접부를 오염시켜 전기적 및 기계적 특성을 저하시킵니다.

마지막으로 도체 자체는 벗겨짐으로 인해 손상될 수 없습니다. 이로 인해 기계적 강도가 저하되어 고장이 발생할 수 있습니다.

이 모든 이유는 블레이드나 스크레이퍼와 같은 기계적 방법을 사용하여 단열재를 제거하는 것을 거의 배제합니다. 또한, 곡면이나 이상한 모양의 표면에서는 칼날을 사용하여 단열재를 제거하기가 어렵습니다.

레이저 버스바 스트리핑 시작

이러한 동일한 요구 사항으로 인해 레이저는 버스바 절연 제거에 훌륭한 도구가 되었습니다. 이는 레이저 공정이 완전히 비접촉식이며 곡선 부품에 작업하도록 쉽게 구성할 수 있기 때문입니다. 이로 인해 레이저 가공이 빠르고 유연해졌습니다.

CO₂레이저104691_104757₂레이저는 원적외선을 생성합니다. 이 빛은 절연에 사용되는 대부분의 플라스틱에 매우 강하게 흡수되지만 구리에서는 반사율이 높습니다.

이는 레이저 빛이 절연체를 빠르게 기화시키지만 도체에 도달하면 재료 제거를 자동으로 중단한다는 의미입니다(구리는 레이저 빛을 흡수하지 않고 반사시키기만 하기 때문입니다). 따라서 구리를 완전히 그대로 유지하면서 절연체를 쉽게 제거할 수 있습니다.

생산 중 레이저 부스바 제거

실제로 절연체 제거를 수행하려면 레이저 빔이 부스바의 작은 지점에 집중되어 에너지를 집중시킵니다. 이 집중된 빔은 단열재를 제거해야 하는 전체 영역을 덮기 위해 앞뒤로 빠르게 스캔됩니다.

프로덕션 환경에서 이 방법을 구현할 때 몇 가지 중요한 실제 고려 사항이 있습니다. 예를 들어, 필요한 프로세스 처리량을 얻기 위해 두 개의 레이저가 사용됩니다. 각각은 버스바의 한쪽 면에서 절연체를 벗겨냅니다(따라서 도면의 아래쪽에서 두 번째 레이저가 나옵니다). 이는 또한 두 번째 면을 얻기 위해 부품을 뒤집어야 하는 복잡성을 제거합니다.

또한 레이저 빔이 부스바에 비스듬히 닿는 것이 가장 좋습니다. 이는 두 가지 작업을 수행합니다. 첫째, 레이저 광이 다시 반사되어 빔 전달 시스템이 손상될 가능성을 방지합니다. 둘째, 레이저를 사용하여 부스바의 상단과 가장자리 모두에서 한 번에 절연체를 제거할 수 있습니다(각진 레이저 빔이 부스바의 측면을 "볼" 수 있기 때문).

버스바 시스템은 버스바 제거를 위한 완벽한 솔루션입니다. 여기에는 두 개의 PowerLine C 하위 시스템과 모든 관련 스캐닝 및 빔 전달 광학 장치, 필요한 모든 제어 전자 장치 및 소프트웨어가 포함됩니다.

PowerLine C는 약 6초 만에 폭 6mm 버스바의 양쪽에서 길이 30mm, 두께 0.5mm의 폴리아미드를 제거할 수 있습니다. 도체 손상 없이 절연체 제거가 완료되어 높은 수율 프로세스를 제공합니다.

인라인 버전과 독립형 버전이라는 두 가지 버스바 스트리핑 시스템을 사용할 수 있습니다. 인라인 시스템은 버스바의 연속 리본을 공급하는 스풀 공급 장치와 통합되어 있습니다. 레이저는 절단 및 최종 굽힘 작업 전에 이를 벗겨냅니다. 그만큼파워라인 C심지어 부스바 동작을 늦추거나 멈추지 않고 스트리핑이 수행되는 "즉석" 스트리핑도 지원합니다. 독립형 버전에서는 로봇 팔이 미리 절단되고 구부러진 버스바를 집어 시스템에 배치한 다음 레이저로 벗겨냅니다.

빠른 속도, 효율적인 참조작동 중입니다.